Поршневой компрессор устройство и принцип работы

Содержание

Поршневые компрессоры применяются в самых разных областях промышленности и частной технической деятельности человека. Агрегаты этого типа используются на крупных предприятиях, в небольших цехах, гаражных мастерских и строительных объектах.

---

Устройство и предназначение поршневого компрессора

По принципу работы поршневой компрессор относится к машинам объемного сжатия. В этих агрегатах компрессия выполняется методом уменьшения объема, в котором заключена газообразная среда.

Рабочее движение – ход поршня внутри цилиндра. Конструкция поршневого компрессора определяет его предназначение. Эти машины не рассчитаны на круглосуточную нагрузку. У аппаратов бытового назначения длительность рабочего цикла составляет не более 20 мину, затем отдых, пока не остынет поршневая.

Полупрофессиональные версии разработаны, чтобы функционировать в режиме 50/50. Только промышленные модификации способны отработать без остановки восьмичасовую смену.

---

Устройство поршневого компрессора: основные узлы

Агрегаты этого типа состоят из нескольких основных узлов, отвечающих за определенные функции:

Двигатель, как правило, – электрический. Создает рабочую силу. На компрессоры устанавливают и бензиновые или дизельные силовые установки, но это редкость.

Передача. Приводит в движение поршневую группу, передавая работу от мотора. Бывает клиноременная, либо прямая.

Блок цилиндров. Ведомая часть, которая непосредственно выполняет сжатие воздушной или газовой массы.

Ресивер. Емкость для хранения запаса сжатого воздуха. Устанавливается практически на всех моделях. Часто выполняет функцию станины.

Узлы поршневого компрессора скомпонованы в слаженную систему с помощью контрольно-измерительных приборов и автоматики. Вспомогательные устройства обеспечивают безопасность, а также позволяют работать агрегату в автоматическом режиме.

---

Двигатель

Электродвигатель устанавливается на площадке, которая крепится к ресиверу. В легких моделях используются однофазные электромоторы. Для мощных аппаратов требуются трехфазные двигатели. Силовая установка генерирует крутящий момент, который передается на коленчатый вал механизма сжатия.

---

Передача

Клиноременная передача состоит из двух шкивов. На двигателе установлен ведущий, на поршневой головке – ведомый. Ремни соединяют обе детали в один узел. На ведомом шкиве установлен храповик, который служит для сохранения плавности хода передачи, а также играет роль элемента охлаждения.

В маломощных компактных компрессорах реализован механизм прямой или коаксиальной передачи. Крутящий момент от двигателя передается непосредственно на коленвал цилиндропоршневой головки. Достоинство решения только одно – компактность. Прямая передача уступает ременной по эксплуатационным и рабочим характеристикам.

---

Блок цилиндров

В этом узле происходит непосредственное сжатие воздуха или газа. Условно можно сказать, что кинематика поршня схожа с движением аналогичной детали двигателя внутреннего сгорания. В четырехтактном моторе во втором такте происходит сжатие воздушно-топливной смеси, в компрессоре аналогично протекает процесс нагнетания воздуха. Когда поршень опускается, в освобождающееся пространство через впускной клапан всасывается воздух из атмосферы.

В результате вращения коленвала поршень проходит точку возврата и начинает движение вверх. Впускной клапан затворяется. Шатун продолжает двигать поршень, объем уменьшается, давление растет. Когда уровень компрессии достигает определенного значения, открывается нагнетательный клапан. Рабочая среда под давлением вытесняется в пневмомагистраль.

По-другому можно сказать, что в компрессоре поршни и коленвал поменялись ролями. В моторе поршневой стакан – это ведущий элемент, коленвал – ведомый. В компрессоре, наоборот, кривошипно-шатунный механизм сообщает движение поршню.

---

Ресивер

Резервуар для сжатого воздуха или газа устанавливается практически на всех моделях поршневых компрессоров. Он выполняет две функции.

Первая – большой объем воздуха в емкости гасит пульсацию давления, возникающую из-за возвратно-поступательного движения поршня.

Вторая функция – обеспечение кратковременно-повторного режима работы.

Компрессор заполняет ресивер, после чего останавливается. Пока потребителю подается депонированный сжатый воздух из емкости, двигатель и цилиндропоршневая головка остывают. В противном случае аппарат перегреется, произойдет авария.

---

Различия конструктива

Альтернативы конструкций, применяемые при производстве поршневых компрессоров:

с ременной либо коаксиальной передачей

маслозаполненные и безмасляные.

Каждое конструктивное решение направлено на достижение определенной цели.

---

Прямая передача

Коаксиальный привод разработан, чтобы уменьшить вес и габариты конструкции. Это решение позволяет отказаться от громоздких шкивов, ремней и храповика. Крутящий момент передается напрямую с вала двигателя на кривошипно-шатунный механизм блока цилндров. Недостаток этой конструкции – затрудненное охлаждение.

Режим работы техники с прямым приводом не бывает больше 1:2, то есть 20 минут она работает, 40 – отдыхает. Иногда соотношение еще меньше – до 1:4. Здесь имеется в виду беспрерывная работа!

---

Клиноременная передача

Это традиционная конструкция, использующаяся с первых образцов поршневых компрессоров. С тех пор были внесены лишь незначительные усовершенствования.

Массивный храповик обеспечивает общую плавность работы цилиндропоршневой группы. Это первое преимущество. Храповик имеет форму колеса. В современных моделях спицы выполнены в форме лопастей, которые создают воздушный поток, направленный на поршневую головку.

Дополнительное охлаждение – второй плюс.

Третье преимущество – простота обслуживания и ремонта. Износу в основном подвергаются ремни, которые легко заменить. В процессе эксплуатации следует следить за их натяжением, при необходимости подтягивать. Чтобы выполнить эти действия не нужно разбирать компрессор.

---

Маслозаполненные и безмасляные

Здесь все просто. В компрессорах сухого сжатия масло не используется. Технический нефтепродукт выполняет функцию смазки, охлаждения и защиты от коррозии. Лишенный такой защиты безмасляный агрегат способен работать не более 15 минут в час. Затем ему надо остыть. Эта особенность ограничивает сферу применения подобной техники.

Основное достоинство безмасляного поршневого компрессора – полное отсутствие масла в вырабатываемом сжатом воздухе. Такое преимущество востребовано при обеспечении работы медицинских инструментов, при производстве продуктов питания, медикаментов и упаковочных материалов.

Еще одно достоинство – простота обслуживания: не нужно менять масло и фильтры. Масляные аппараты рассчитаны на более продолжительную работу. Разрешенный период непрерывного нагнетания может составлять от 20 минут в час до полного рабочего дня. Главная причина – использование масла. Эта жидкость выполняет несколько функций:

смазывает детали для уменьшения трения

охлаждает механизмы

уплотняет технологические зазоры

удаляет продукты износа компонентов цилиндропоршневой группы

защищает от коррозии.

Единственный недостаток использования компрессорного масла – загрязнение рабочей среды микроскопическими каплями жидкости. Однако современные системы подготовки воздуха могут на 99,9% удалить эти примеси.

---

Теги: устройство поршневого компрессора, устройство поршневого компрессора основные узлы, устройство и принцип действия поршневого компрессора, устройство и работа поршневого компрессора, схема устройства поршневого компрессора, компрессора поршневые устройство и предназначение

Компрессор. Виды и устройство. Работа и применение. Как выбрать

Компрессор представляет собой прибор, предназначенный для перекачки сжатого воздуха или газа. Он используется для обеспечения работы пневматического инструмента, циркуляции охлаждающего хладагента в замкнутом контуре и накачки давления в различные емкости. Данное оборудование широко используется в медицине, промышленности и быту. Его наличие позволяет выполнять широкий спектр действий.

Конструкция и разновидности по строению

Компрессор представляет собой воздушный насос, работающий в автоматическом режиме. Он обеспечивает подачу воздуха или газа с избыточным давлением. Устройство может работать от электрического мотора или двигателя внутреннего сгорания. Конструкция нагнетателя часто предусматривает не только насос, но и специальный металлический ресивер для нагнетания давления.

По принципу действия самого насоса, устройство может быть:

• Винтовым.
• Поршневым.
• Мембранным.

Существует также еще несколько технологических разновидностей устройств для нагнетания воздуха, но они являются более редко применимыми, в связи с дороговизной производства или низкой эффективностью работы.

Винтовой

Винтовой является дорогостоящей конструкцией, применяемой на промышленных объектах. В его основе лежит специальный шнек, который захватывает воздух или другой газ по принципу винта мясорубки. Для обеспечения более эффективного забора воздуха он смешивается с маслом, находящимся внутри нагнетателя. Получаемая смесь подается под давлением, после чего фильтруется и очищенный воздух подается на выход. Также существует более дорогие безмасляные конструкции, используемые химической и фармакологической промышленностью, а также в стоматологических клиниках, где важна чистота воздуха без наличия микрочастиц масла.

Винтовая конструкция является очень надежной, но в случае поломки затраты на ремонт могут достигать половина стоимости самого агрегата. Хотя прибор и имеет такой недостаток, но все же его преимущества довольно большие:

• Низкий уровень шума.
• Минимальный нагрев.
• КПД доходит почти до 98%.
• Низкое потребление энергии.

Поршневой

Поршневая конструкция является более бюджетной, поэтому большинство компрессоров сделаны именно по ее принципу. Она представляет собой двигатель, который при вращении поршня засасывает поток в камеру сжатия, после чего перекачивает его дальше по контуру. Специальный клапан в месте забора не позволяет воздуху выйти обратно через вход. Поршневое устройство являются менее надежными, но не дорогим при покупке и обслуживании.

Если сравнивать поршневую конструкцию с винтовой, то она проигрывает по всем параметрам, кроме габаритов и стоимости. Нужно отметить, что разница в цене между двумя видами настолько велика, что поршневой вариант выбирают даже несмотря на его недостатки:

• Высокий уровень шума.
• Низкий КПД.
• Постоянный перегрев.
• Вибрация при работе.
• Частые поломки.

Мембранный

Мембранный компрессор в отличие от первых двух разновидностей применяется преимущественно на промышленных объектах для работы с различными газами. В быту такую конструкцию можно встретить в холодильных установках и на мини аэрографах. Очень редко в продаже можно увидеть и обычные бытовые нагнетатели данного типа. Принцип их действия заключается в том, что в результате колебательных движений двигателя осуществляется дребезжание гибких мембран, которые сжимают и разжимают газы, обеспечивая их передачу под высоким давлением. Данная конструкция является очень успешной. Она имеет ряд достоинств:

• Компактный размер.
• Создание высокого давления.
• Предотвращение подачи механических примесей.
• Не сложное техническое обслуживание.
• Надежный корпус для предотвращения утечек газа.

Несмотря на перечисленные преимущества, такой тип, хотя и не является сложным и дорогостоящим в обслуживании, все же требует периодической замены мембраны, которая теряет свою эластичность, особенно при работе с агрессивными газами. Стоит также отметить, что хотя промышленные машины и имеют сравнительно небольшие габариты, но их корпус выполнен из толстостенной стали, что существенно влияет на массу оборудования.

Целевая разновидность компрессоров

Компрессоры отличаются между собой не только по принципу действия, но и по целевому предназначению. По данному критерию они делятся на следующие виды:

• Газовые.
• Воздушные.
• Циркуляционные.

Газовые применяются для перекачки чистых газов и их смесей. Они устанавливаются на заправочных станциях для закачки баллонов кислородом, водородом и прочими веществами. Они не предназначены для работы с воздухом и имеют специальную конструкцию, которая не допускает образование электрической искры, что может быть опасным при работе с некоторыми взрывоопасными газами.

Воздушный компрессор является самым распространенным. Его можно встретить в автомастерских и на шиномонтаже. Именно такое устройство обеспечивает накачку колес автомобилей, а также подает сжатый воздух в краскопульт, применяемый для малярных задач. От воздушного нагнетателя работает пневматические инструменты, используемые строителями и автомеханиками.

Циркуляционные компрессоры являются узконаправленной разновидностью, основная задача которой состоит в обеспечении непрерывной перекачки воздуха или газа по замкнутому контуру. Такое устройство не имеет накопительного ресивера. Зачастую такие приборы используются для обеспечения циркуляции фреона или другого хладагента в холодильном оборудовании. Чаще всего для данных целей используется мембранная конструкция.

Какой компрессор выбрать для дома или работы

Для домашнего использования, применения в автомастерские или для решения строительных задач преимущественно выбираются воздушные поршневые компрессоры с накопительным ресивером. Они хотя и уступают стальным конструкциям по долговечности, но является сравнительно дешевыми и легкими. Большинство моделей, которые применяются для частных целей, можно с легкостью разместить в багажнике автомобиля.

Выбирая поршневой, или другой бытовой компрессор, следует обратить внимание на его рабочие характеристики:

• Объем ресивера.
• Производительность.
• Мощность.
• Давление.
• Уровень шума.

Что касается объема ресивера, то он подбирается индивидуально в зависимости от использования устройства. Если планируется, что агрегат будет применяться исключительно для накачивания колес и редких несложных покрасочных работ, то вместительности в 24 л будет более чем достаточной. Если компрессор используется профессионально для масштабных малярных задач, когда важно поддержание заданного давления, то лучше всего выбирать устройства с ресивером от 50 л и выше. Это правило касается подключения пневматического строительного или слесарного оборудования. В противном случае после нескольких секунд работы, накопленный насосом воздух в ресивере выйдет, что позволит продолжить работу только после возобновления требуемого для инструмента давления.

Немаловажным фактором является и производительность. Если она высокая, то даже агрегат с небольшим ресивером станет вполне пригодным для выполнения профессиональных задач. Для комфортной работы не стоит брать оборудование, производительность которого ниже 150 л/минуту.

Чем мощнее компрессор, тем лучше. Стоит учитывать, что при увеличении данного показателя возрастает и уровень шума. Для домашнего устройства оптимальной считается мощность 1,5 кВт. Если объем ресивера составляет 50 литров и более, и если оборудование будет эксплуатироваться для выполнения профессиональных задач, то лучше отдать предпочтение прибору мощностью 2-2,5 кВт. Конечно, он не будет избыточно производительным, но в соотношении цены и эффективности этот вариант является оптимальным.

Что касается давления, то подавляющее большинство бытовых компрессоров нагнетают 8 бар. Этого более чем достаточно для выполнения практически любых задач. К примеру, для использования компрессора в покрасочных целях давления на выходе ставится 4-6 бар, то же самое касается и пневматического инструмента. Ну а если использовать прибор исключительно для накачки колес, то для легкового транспорта было бы достаточно компрессора с возможностью нагнетания давления до 3 бар. Также при выборе стоит обратить внимание, что чем мощнее прибор, тем он объемней, громче и тяжелее. Делая покупку, не стоит гнаться за производительностью, а отталкивается от целей, которые будут стоять перед оборудованием.

Как продлить жизнь компрессора

Для того чтобы оборудование работало как можно дольше, оно нуждается в несложном уходе. В первую очередь не рекомендовано оставлять ресивер под давлением после завершения работы. Для этого следует спустить закаченный воздух, что позволит увеличить срок службы прокладок и кранов.

Периодически, особенно в холодное время, необходимо выкручивать специальное сливное отверстие внизу ресивера для слива конденсата, который выделяется из пара. Особенно это важно, если компрессор используется для подключения краскопульта. В противном случае вместе с воздухом из него будут вылетать капли воды, что совершенно неприемлемо при малярных работах. Отсутствие влаги в ресивере надежная защита от коррозии. Ржавые частицы быстро забивают фильтрующие элементы, что снижают эффективность работы оборудования. При значительном появлении конденсата внутри ресивера создается характерный хлюпающий звук при раскачивании.

Еще одним немаловажным фактором, который негативно влияет на сохранение работоспособности компрессора, является перегрев. Поршневая конструкция является далеко не совершенной, поэтому при работе устройства создается сильное трение, что нагревает рабочие части прибора. Существенный перегрев может стать критичным, поэтому следует чередовать работу с перерывами. Мембранные и шнековые конструкции чувствительны к морозу, поэтому их лучше не включать при минусовой температуре.

Похожие темы:

Устройство воздушного компрессора и его особенности

Компрессоры — это устройства, предназначенные для сжатия разнообразных рабочих сред до определенного давления. В современной промышленности применяют кислородные, азотные, фреоновые и другие агрегаты. Но наибольшее распространение получило оборудование, которое производит сжатый воздух. Такие установки применяют во всех отраслях промышленности, а также в энергетике, строительстве, авторемонте, фармакологии, медицине и других направлениях деятельности.

Важно отметить, что эффективность агрегата напрямую зависит от того, насколько он соответствует конкретным условиям эксплуатации. А это значит, что перед покупкой следует изучить устройство компрессора и его характеристики. Это позволит сделать правильный выбор и приобрести ту установку, которая максимально полно отвечает потребностям того или иного предприятия.

Особенности оборудования

Современные производители предлагают потребителям широчайший модельный ряд техники. Поэтому прежде чем говорить о том, как устроен воздушный компрессор, отметим, что установки значительно различаются по конструкции, техническим характеристикам, принципу действия и другим особенностям. Так, к примеру, агрегаты можно классифицировать по таким признакам, как:

• Тип привода. Наиболее распространены дизельные и электрические устройства, причем последние также делятся на два вида — с питанием от сети 220 и 380 вольт.
• Конструкция блока, в котором происходит сжатие воздуха. По данному признаку различают поршневые и винтовые компрессоры.
• Давление в системе. В зависимости от мощности и устройства, компрессоры могут сжимать воздух как до 8-10, так и до 100 и более атмосфер.

Что касается других отличий, то к их числу стоит отнести тип охлаждения, производительность, область применения и т.д. Логично предположить, что в каждом случае конструкция агрегата будет различаться. А это значит, что без уточнения деталей нельзя ответить на вопрос о том, как устроен воздушный компрессор. Именно поэтому ниже мы приводим только базовое строение механизма, которое в зависимости от модели может быть дополнено теми или иными деталями и узлами.

Конструкция оборудования для производства сжатого воздуха

Итак, основными конструкционными элементами компрессора являются:

• Двигатель. Как мы уже отмечали выше, агрегаты оснащают электродвигателями и ДВС (бензиновыми и дизельными). Среди бытовых и полупрофессиональных моделей широко распространены установки, работающие от сети напряжением 220 вольт. Если же говорить о промышленном применении, то здесь наиболее востребовано дизельное оборудование, а также компрессоры, предназначенные для подключения к сети 380 вольт. И только в ограниченном числе случаев используют турбины, которые работают на газе или паре.
• Блок сжатия воздуха. Данный узел может быть как поршневым, так и винтовым. Кроме того, для некоторых отраслей промышленности можно купить компрессоры мембранного, роторно-пластинчатого, шестеренчатого и других типов. Но поскольку их используют довольно редко, мы остановимся подробнее только на двух разновидностях:

  1. 

     Устройство поршневого компрессора предлагает наличие одного или нескольких цилиндров, в которых происходит сжатие воздуха. При движении поршня по направлению от впускного клапана создается разряжение, вследствие которого воздух наполняет цилиндр. При обратном движении происходит сжатие рабочей среды. Когда давление достигает заданного значения, воздух преодолевает усилие пружины нагнетательного клапана и попадает в ресивер.
  2. Если поршневые агрегаты сжимают рабочую среду за счет возвратно-поступательного движения, то винтовые машины для этой цели используют вращение ведущего и ведомого ротора. Плоскости винтов и внутренняя поверхность корпуса создают воздушные камеры, объем которых попеременно увеличивается и уменьшается. За счет этого происходит наполнение камер воздухом, а затем его сжатие.
• Ресивер. Это металлический сосуд, который оснащен входным и выходным патрубком, а также предохранительным клапаном для защиты от перегрузок. Применение воздухосборников позволяет одновременно решить несколько задач. Во-первых, с их помощью устраняют пульсацию сжатого воздуха, которая возникает вследствие особенностей устройства и принципа работы поршневых компрессоров. Во-вторых, ресивер служит для дополнительного охлаждения рабочей среды, а также ее очистки от конденсата. И наконец, резервуары используют для накопления сжатого воздуха. Небольшой запас позволяет справиться с пиковыми нагрузками на предприятии и обеспечивает работу пневмооборудования в моменты кратковременных отключений агрегатов.

Остались вопросы по устройству компрессоров, предназначенных для сжатия воздуха? Специалисты нашей компании готовы подробно рассказать обо всех особенностях бытовых и промышленных установок. Чтобы получить консультацию, достаточно связаться с нами по телефону, указанному на сайте.

Подготовлено: Елизавета Семёнова

Поршневой компрессор — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 13 апреля 2013; проверки требуют 27 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 13 апреля 2013; проверки требуют 27 правок.

Поршнево́й компре́ссор — тип компрессора, энергетическая машина для сжатия и подачи воздуха или газа под давлением. Компрессоры возвратно-поступательного действия считаются самым давним и распространенным типом. Эффект компрессии создается за счет уменьшения объема газа при движении поршня в цилиндре. Всасывающие и нагнетательные клапаны поджаты пружиной и работают автоматически под действием перепада давления, возникающего между цилиндром компрессора и давлением в трубопроводе при движении поршня. Поршневые компрессоры производятся с воздушным или жидкостным охлаждением. Число оборотов коленчатого вала у таких компрессоров обычно в пределах от 125 до 1000 оборотов в минуту. Скорость движения поршня — в пределах от 2,54 до 5 м/с. Номинальная скорость газа — в пределах от 22 до 40 м/с, а рабочее давление на выходе может изменяться от вакуума до 4100 атмосфер^[1] Компрессоры данного типа широко применяются в машиностроении, текстильном производстве, в химической, нефтегазовой, холодильной промышленности и криогенной технике. Многообразны по конструктивному выполнению, схемам и компоновкам.

Компрессорный агрегат Corcen для перекачки паровой фазы СНГ

Поршневые компрессоры различают по устройству кривошипно-шатунного механизма или линейного привода, устройству и расположению цилиндров, числу ступеней сжатия.

Поршневые компрессоры могут быть: крейцкопфные — с двухсторонним всасыванием и бескрейцкопфные — одностороннего всасывания (мощностью до 100 кВт).

По расположению цилиндров компрессоры подразделяются на вертикальные, горизонтальные и угловые.

К вертикальным относятся машины с цилиндрами, расположенными вертикально. При горизонтальном расположении цилиндры могут быть размещены по одну сторону коленчатого вала, такие компрессоры называются горизонтальными с односторонним расположением цилиндров; либо по обе стороны вала — с горизонтальными или двухсторонним расположением цилиндров.

К угловым компрессорам относятся машины с цилиндрами, расположенными в одних рядах вертикально, в других — горизонтально. Такие компрессоры называются прямоугольными. К угловым компрессорам относятся машины с наклонными цилиндрами, установленными V-образно и W-образно (компрессоры называются соответственно V- и W-образными).

Прогрессивным в развитии поршневых компрессоров явился переход на оппозитное исполнение компрессоров крупной и средней производительности. Оппозитные компрессоры, представляющие собой горизонтальные машины с встречным движением поршней и расположением цилиндров по обе стороны вала, отличаются высокой динамической уравновешенностью, меньшим габаритами и массой. Благодаря своим преимуществам оппозитные компрессоры практически полностью вытеснили традиционный тип крупного горизонтального компрессора.

Для машин малой и средней производительности основным является прямоугольный тип компрессора и компрессора с У-образным расположением цилиндров.

По числу ступеней сжатия^[2] компрессоры различаются одно-, двух- и многоступенчатые. Многоступенчатое сжатие вызывается необходимостью ограничить температуру сжимаемого газа. В воздушных компрессорах возникает опасность воспламенения и взрыва масляного нагара, накапливающегося в трубопроводах, на крышках компрессоров и поверхностях клапанов, поэтому температура нагнетаемого воздуха не должна превышать 453К^{[источник не указан 3734 дня]}.

Компрессор без смазки цилиндров[править | править код]

Первоначально компрессор без смазки цилиндров выполнялся с лабиринтным уплотнением, в которых уплотнение поршня достигается с помощью канавок, нарезанных на поршне, но такая конструкция не получила практического применения. В дальнейшем развитие компрессоров без смазки цилиндров пошло по пути создания и внедрения компрессоров, в которых уплотнение поршней осуществляется поршневыми кольцами, выполненными из композиционных материалов. Компрессоры без смазки цилиндров необходимы для технологических процессов, в которых попадание примесей смазочного масла в сжимаемый газ весьма нежелательно. Такие современные компрессоры работают без ремонта более продолжительное время, чем компрессоры с обычной смазкой цилиндров. В настоящее время на ряде заводов изготовляются разнообразные типы компрессоров без смазки цилиндров.

• Абдурашитов С. А. Насосы и компрессоры. — М.: Недра, 1974.
• Михайлов А. К., Ворошилов В. П. Компрессорные машины. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — 288 с. — ISBN 5-283-00090-7.
• Френкель М. И. Поршневые компрессоры. — М.-Л.: Машгиз, 1960.
• Воронецкий А.В. Современные компрессорные станции (Концепции, проекты, оборудование). — М.: ООО «Премиум Инжиниринг», 2008. — 614 с. — ISBN 978-5-903363-09-4.
• Захаренко В. П., Основы теории уплотнений и создание поршневых компрессоров без смазки. Автореферат. Санкт-Петербург. 2001. 341 с.
• Блох Х., Компрессоры. Современное применение. — М.: Техносфера, 2011.

устройство, маркировка, подключение и регулировка

Использование воздушного пневматического реле позволяет автоматизировать заполнение рессивера компрессора сжатым газом. Оператору оборудования с прессостатом не нужно мониторить процесс, пытаясь зафиксировать предельные параметры. В итоге предотвращается поломка двигателя. Существенные результаты, не правда ли?

Если планируете приобрести реле давления для компрессора, то вы попали по адресу. Именно у нас вы найдете обширный объем крайне полезной информации о принципах работы устройства, его комплектации и способах подключения.

Мы детально описали существующие виды пневматического реле. Привели варианты подсоединения к бытовой и промышленной сети с предельно понятными схемами. Разобрали типичные поломки и способы их предупреждения. Представленные нами сведения и полезные советы дополнены графическими, фото и видео-приложениями.

Содержание статьи:

Принцип работы реле давления

Название реле определено его предназначением — управление поршневым компрессором для поддержания в ресивере требуемой рабочей силы атмосферного давления. Нечасто его можно встретить на винтовом типе устройства, отвечающего за сжатие и подачу воздуха.

Учитываю величину силы прессинга в пневмоавтоматике, прибор воздействует на линию напряжения, замыкая или размыкая ее. Таким образом, недостаточное давление в компрессоре запускает мотор, в момент достижения необходимо уровня – отключает.

Такой стандартный принцип функционирования, основанный на подсоединении в цепь нормального замкнутого контура, задействован для управления двигателем.

В конструкции всех эжекторов есть баллон, содержащий воздух, в котором определенное давление. Его понижение требует включения двигателя для пополнения запаса. Если ситуация обратная и фиксируется избыток – подача прекращается, чтобы емкость не лопнула. Этими процессами управляет прессостат

Также представлены модификации с противоположным алгоритмом работы: достигая минимальных значений в схеме компрессии, прессостат выключает электромотор, при максимальных — активизирует. Здесь система задействуется в нормально разомкнутом контуре.

В качестве действующей системы выступают пружинные механизмы с различной степенью жесткости, воспроизводящие реакцию на колебания в узле давления воздуха.

В процессе функционирования соизмеряются показатели, формирующиеся в результате упругой силы растяжения или сжатия пружин и натиска прессованной устройством атмосферы. Любые изменения автоматически активируют действие спирали и релейный блок подключает или отключает линию питания электричества.

Однако стоит учитывать, что устройством обзорной модели не предусмотрено регуляционное влияние. Исключительно воздействие на двигатель. При этом у пользователя есть возможность устанавливать пиковое значение, при достижении которого сработает пружина.

Комплектация блока автоматики компрессора

Конструкция реле представляет из себя малогабаритный блок, оснащенный приемными патрубками, воспринимающим элементом (пружина) и мембраной. К обязательным подузлам относят – разгрузочный клапан и механический переключатель.

Воспринимающий узел прессостата составлен из пружинного механизма, изменение силы сжатия которого осуществляется винтом. Согласно заводским стандартизированным настройкам коэффициент упругости устанавливается на давление в пневмоцепи 4-6 ат, о чем сообщается в инструкции к прибору.

Недорогие модели эжекторов не всегда оснащены релейной автоматикой поскольку подобные приборы монтируются на ресивере. Тем не менее при длительном режиме работы для устранения проблемы перегрева элементов двигателя есть смысл устанавливать прессостат

Степень жесткости и гибкости элементов пружины подчинены температурным показателям окружения, поэтому абсолютно все модели промышленных устройств спроектированы для устойчивого функционирования в среде от -5 до +80 ºC.

Мембрана резервуара подсоединена к выключателю реле. В процессе передвижения она осуществляет включение и отключение прессостата.

Узел разгрузки подключен к воздухоподводящей магистрали, что позволяет выпустить в атмосферу из поршневого отсека лишнее давление. При этом происходит разгрузка подвижных частей компрессора от излишнего усилия

Разгрузочный элемент расположен между обратным клапаном эжектора и блоком компрессии. Если привод мотора прекращает работу, активизируется отдел разгрузки, посредством которого стравливается лишнее давление (до 2 атм) из поршневого отсека.

При дальнейшем старте или ускорении электромотора создается натиск, закрывающий клапан. Таким образом предотвращается перегруженность привода и упрощается запуск прибора в выключенном режиме.

Есть система разгрузки с временным интервалом включения. Механизм остается в открытом положении при старте мотора в течение заданного промежутка. Этого диапазона хватает для достижения двигателем максимального крутящего момента.

Механический выключатель требуется для старта и остановки автоматических опций системы. Как правило, в нем две позиции: «вкл.» и «выкл.». Первый режим включает привод и компрессор действует по заложенному автоматическому принципу. Второй – предотвращает случайный запуск мотора, даже когда давление в пневмосистеме на низком уровне.

Запорная арматура позволяет избежать аварийных ситуаций при выходе из строя элементов схемы управления, например, поломки поршневого узла или внезапной остановки мотора

Безопасность в промышленных конструкциях должна находиться на высоком уровне. Для этих целей компрессорный регулятор оснащают предохранительным клапаном. Таким образом обеспечивается защита системы при некорректном действии реле.

При нештатных ситуациях, когда уровень давления выше допустимой нормы, а телепрессостат не срабатывает, включается в работу предохранительный узел и выполняет сброс воздуха. По аналогичной схеме действуют в системах отопления, принцип работы и устройства которых описаны в рекомендуемой нами статье.

Опционально в качестве дополнительного защитного оборудования в обзорном устройстве может использоваться и . С его помощью выполняется мониторинг силы подающего тока для своевременного отключения от сети при возрастающих параметрах.

Во избежание выгорания обмоток двигателя приводится в действие выключение питания. Установка номинальных значений осуществляется посредством специального регулирующего устройства.

Виды прессостатных устройств

Вариаций исполнения компрессорного блока автоматики всего две. Определение производится исходя из их принципа работы. В первом варианте механизм выключает электромотор в момент превышения установленных пределов уровня давления воздушной массы в пневмосети. Эти устройства называются нормально разомкнутыми.

Схематическое устройство мембранного выключателя давления: 1 – преобразователь давления; 2 и 3 – контакты; 4 – поршень; 5 – пружина; 6 – мембрана; 7 – резьбовое соединение

Другая модель с обратным принципом — включает двигатель, если определяется снижение давления ниже допустимой отметки. Приборы такого типа именуются нормально замкнутыми.

Структура условных обозначений пневмореле

В маркировке реле воздушного давления указывается весь опциональный набор устройства, особенности конструкции, в том числе и информация о заводских параметрах настройки дифференциала давления.

Производственные модели фирмы Condor выпускают оснащение для контроля давления в обширном ассортименте. Серия MDR направлена на применение для эжекторов различной мощности

Разберем более подробно обозначения на примере приборов для воздушных эжекторов РДК – (*) (****) – (*)/(*):

• РДК – серия реле для компрессоров;
• (*) – количество резьбовых портов: 1 – один порт с внутренней резьбой 1/4”NPT; 4 – четыре разъема;
• (****) – тип конструктивного исполнения корпуса: T10P – исполнение 10 с выключателем «рычаг»; T10K – выключатель «кнопка»; T18P – выполнение 18 с выключателем «переключатель»; T19P – 19 с;
• (*) – заводские настройки порогового срабатывания: 1 – 4…6 бар; 2 – 6…8 бар; 3 – 8…10 бар;
• (*) – диаметр разгрузочного клапана: отсутствие символа означает стандартизированный параметр 6 мм; 6,5 мм – 6,5 мм.

Разница минимального и максимального порогов давления устанавливается производителем и, как правило, имеет значение 2 бар.

Однако возможна и ручная корректировка диапазона двух значений – максимальное и минимальное, но только в сторону понижения.

Специфика настройки реле давления для насосных станций изложена в , с содержанием которой мы советуем ознакомиться.

Схемы подсоединения воздушного реле

Компрессорный прессостат производится для подсоединения к различным по нагрузке электросхемам. В соответствии с номиналом линии электропитания подбирается соответствующая модель релейного блока.

Вариант #1: к сети с номиналом 220 В

Если приводной электродвигатель представлен однофазным устройством, в этом случае устанавливается реле номиналом 220 В с двумя группами контактов.

Для работы с однофазной нагрузкой производители рекомендуют обустраивать узел с помощью моделей серии РДК: хТ10Р-х; хТ10К-х; хТ19П-х, т. к. эти устройства имеют по две контактных группы

Вариант #2: к трехфазной сети с напряжением 380 В

Для трехфазной нагрузки цепи на 380 В может быть использован один из вариантов: модификация реле на 220 В или 380 В, с тремя контактными линиями, для одновременного отключения всех трех фаз.

Оба метода имеют различные схемы. Рассмотрим первый вариант:

Для работы в трехфазной электрической цепи используется прессостат РДК-хТ18П-х. Эта модель оснащена тремя контактами и способствует одновременной коммутации всех фаз

Выбрав второй метод, производится питание от одной фазы (ноль) и в этом случае номинал реле должен быть на 220 В. Более подробно на следующей схеме:

Допускается применение телепрессостатов серии РДК: хТ10Р-х, хТ10К-х и хТ19П-х с трехфазной нагрузкой, однако использование такой схемы предполагает неполное отключение от питающей сети. Конкретнее – одна фаза будет постоянно подключена к нагрузке

После подсоединения к электропитанию необходимо разобраться с дополнительными возможностями, представленными в воздушных блоках для эжекторов.

Установка реле и вспомогательных элементов

В некоторых модификациях прессостатов можно встретить дополнительную комплектацию в виде фланцевых соединений, посредством которых подключается дополнительное оборудование. В основном это трехходовые детали, с диаметром ¼ дюйма.

Посредством нескольких фланцевых разъемов в систему можно вводить дополнительные элементы: предохранительный клапан, манометр и другие необходимые механизмы

Для ввода в эксплуатацию прибора его необходимо подключить к ресиверу. Монтаж состоит из следующих этапов:

1. Посредством основного отверстия выхода прибор подсоединяется к компрессору.
2. К устройству с фланцами подключается манометр. Также могут присутствовать и другие вспомогательные механизмы, требующие включения: предохранительный или клапан разгрузки.
3. Каналы, что не используются для соединения, обязательно закрываются заглушками.
4. Далее согласно электросхеме реле подсоединяют к контактам цепи управления электродвигателем.

Двигатели с небольшой мощностью могут подсоединяться напрямую, в остальных случаях требуется дополнительная установка электромагнитного пускателя соответствующей мощности.

Прежде чем переходить к настройкам пороговых параметров срабатывания, стоит обратить внимание на условия работы. Во-первых, корректировка осуществляется под давлением. Во-вторых, подача электричества к двигателю должна быть прекращена.

Регулировка и пусконаладочный процесс

Заводские установленные параметры не всегда отвечают требованиям потребителя. В большинстве случаев это связано с недостаточной компрессионной силой в наивысшей точке разбора.

Также может не подходить и диапазон срабатывания прессостата. В этом случае будет актуальна самостоятельная корректировка исполнительного механизма.

Стандартные заводские настройки: верхний предел 2,8 атмосферы, нижний 1,4 бар. Осуществление контроля параметров производится визуально посредством манометра, входящего в стандартный комплект прессостата. Новые модели, например, Italtecnica имеют прозрачный корпус и оснащены шкалой-указателем компрессии непосредственно на реле

Для начала настройки рабочего компрессионного значения потребуется осмотреть табличку с гравировкой, где обозначены параметры электродвигателя и компрессора.

Нам нужно только наибольшее значение, которое создает прибор. Этот показатель указывает на максимальную силу давления, которую можно задавать на реле, для корректной работы всей пневмосистемы.

Если установить указанное значение (на рисунке 4,2 атм), тогда при учете всех факторов – перепады в электропитании, выработка эксплуатационного срока деталей и другое — компрессор может не достичь предельного давления, а соответственно не произойдет его отключение.

В подобном режиме рабочие элементы оборудования начнут перегреваться, затем деформироваться и в итоге плавиться.

Максимальное значение эжектора должно учитываться при определении наибольшего значения реле. Этот показатель должен быть меньше номинального давления компрессора. В таком случае все элементы системы будут работать в бесперебойном режиме

Для надежной работы без отключений требуется задавать наибольшее давление выключения на реле, не достигающее номинального показателя, выгравированного на компрессоре, а именно ниже на 0,4-0,5 атм. Согласно нашему примеру – 3,7-3,8 атм.

Пределы давления, при достижении которых происходит включение/отключение компрессора, регулируются единственным болтом. Чтобы не ошибиться с выбором направления для увеличения/уменьшения на металлической основе проставлены стрелки

Определив уровень, который будет задан, необходимо снять корпус реле. Под ним расположены два регулирующих элемента — малая и большая гайки (на рисунке 1,3).

Рядом есть стрелочные указатели направления, в которое будут производиться подкручивания — тем самым осуществляя сжимание и разжимание пружинного механизма (2,4).

Большой винтовой зажим и пружина предназначены для управления параметрами компрессии. При закручивании по ходу часовой стрелки, спираль сжимается — давление выключения компрессора увеличивается. Обратная регулировка – ослабляет, соответственно, снижается уровень давления для отключения.

Стоит помнить: увеличивая силу компрессии выключения, мы изменяем заводские настройки, выставленные с учетом нормативных требований к эксплуатации оборудования. Перед внесением корректировок загляните в техническую документацию прибора, чтобы не превысить заявленные производителем пределы

При воспроизведении настроек ресивер должен быть заполнен не меньше чем на 2/3.

Разобравшись в предназначении элементов, приступаем:

1. Для обеспечения должного уровня безопасности отключаем электропитание.
2. Изменение уровня сжатия пружин выполняется методом проворачивания гайки на несколько оборотов в необходимую сторону. На плате возле регулировочного винта большого диаметра, по стандартам, есть условные обозначение латиницей P (Pressure), меньшего – ΔР.
3. Контроль корректировочного процесса производится визуально на манометре.

Некоторые производители для удобства выносят регулировочную арматуру для изменения номинального значения на поверхность корпуса устройства.

Возможные неисправности прибора

Отмечают несколько характерных для прессостатов неисправностей. В большинстве случаев их попросту меняют на новые устройства. Однако есть незначительные проблемы, устранить которые можно самостоятельно без помощи мастера-ремонтника.

Если предметом сбоя работы был определен прессостат, мастер будет настаивать на замене прибора. Все сервисные действия по чистке и замене контактов обойдутся пользователю дороже, нежели приобретение и монтаж нового устройства

Чаще других встречается неисправность, характеризующаяся утечкой воздуха из реле при включенном ресивере. В этом случае виновником может быть пусковой клапан. Достаточно заменить прокладку и проблема будет устранена.

Частое включение компрессора свидетельствует о расшатывании и смещении регулировочных болтов. Здесь потребуется перепроверить порог включения и отключения реле и настроить их согласно указаниям предыдущего раздела.

Методы устранения поломки

Решение более сложной задачи предстоит, если компрессор не работает. Источников может быть несколько. Рассмотрим один из них – оплавление контактов прессостата из-за эрозии, возникающей от искр электричества.

Подгорание контактной группы происходит из-за электроискровой эрозии, которая образуется в результате размыкания контактов. Однако для замены элементов не всегда представляется возможность — некоторые модификации уже не представлены в продаже

Для устранения такого рода неисправности можно воспользоваться одним из способов: очистить поверхность, что продлевает срок службы не менее, чем на 3 месяца, или отремонтировать, заменив контакты в клеммных зажимах.

Поэтапный инструктаж второго варианта:

1. Стравить весь воздух из ресивера и отключить питание эжектора. Демонтировать реле давления.
2. Сняв защитный корпус отсоединяем проводку, подведенную к группе контактов.
3. Посредством отвертки необходимо извлечь клемму с контактами и высверлить из нее подгоревшие линии.
4. Заменить провод можно медной проволокой. Подбирать необходимо с учетом диаметра отверстия, т. к. она должна плотно сесть в посадочное гнездо. Ее вставляют в отверстие и обжимают с обеих сторон.
5. Аналогичные действия проделывают и с остальными обгоревшими линиями.
6. После того как контактная группа будет собрана, ее монтируют на прежнее место и закручивают крышку прессостата.

Компрессорное реле функционирует в сложных условиях, подвергаясь износу и выходу из строя.

Несмотря на то что ремонт не является рентабельным, те, кто знаком с устройством, могут выполнить его самостоятельно. Однако выгодным все же остается вариант замены на новый прибор.

Выводы и полезное видео по теме

Подробно об устройстве прессостата, а также наглядный процесс регулировки его параметров в сюжете:

Возможна и самостоятельная сборка регулировочного узла для компрессора, об этом в видеоматериале:

Пневматические приборы считаются более безопасными и удобными в эксплуатации, нежели электрические или бензиновые образцы. Представлен широкий выбор дополнительного оборудования, работающего со сжатым воздухом: пистолеты для промывки, подкачки шин или покраски и многие другие.

С помощью реле появляется возможность автоматической работы с поддержанием требуемого уровня компрессии в приемнике.

Пишите, пожалуйста, комментарии в блок-форме, расположенной под тестом статьи. Делитесь собственным опытом в эксплуатации компрессора с реле давления, задавайте вопросы, публикуйте фото по теме. Не исключено, что ваши рекомендации будут полезны посетителям сайта.

Компрессорная установка: устройство, работа и схема.

Содержание

Компрессорная установка представляет собой совокупность устройств, которые устанавливаются единично или группами и снабжаются вспомогательным оборудованием и приборами, необходимыми для их нормальной эксплуатации.

Основным элементом такой системы является компрессор. Компрессор — это технический агрегат, предназначенный для перемещения, сжатия или повышения давления газообразных сред.

Назначение

Назначение компрессорной установки состоит в получении сжатого воздуха или другого необходимого газа с целью использования его энергии.

Установки для повышения давления широко применяются в различных областях народного хозяйства. Они являются основой технологического оборудования для химического производства, применяются в транспортировании природного газа, а так же при добыче нефти и газа.

Стационарные компрессорные установки широко применяются на промышленных предприятиях в основном для обслуживания заданных технологических процессов. Зачастую такие установки полностью автоматизированы и снабжены специальной аппаратурой, которая информирует оператора о изменении режима работы.

Кроме того бывают и передвижные установки. Они монтируются на прицепе или автомобильном шасси и состоят из компрессора (воздушного или поршневого), двигателя и воздухозаборника оборудованного фильтром.

Воздушный или объёмный компрессор используется для перекачивания порций газа строго фиксированного объёма. Принцип работы такого агрегата основан на попеременном заполнении газом определенной камеры компрессора с последующим вытеснением газа далее в магистраль.

Поршневой компрессор обеспечивает перемещение газа благодаря возвратно-поступательному движению поршня в цилиндре по двухтактному принципу впуск, затем выпуск газа без какого-либо сжатия.

В последнее время широко используется винтовой компрессор — он представляет собой агрегат промышленного назначения, нагнетающий воздух посредством винтовой пары.

Винтовой компрессор оборудован двумя винтами, один из которых имеет вогнутую поверхность, второй – выпуклую. Винты и корпус компрессора вместе образуют объем рабочей камеры. В процессе вращения винтов размер камеры растет, а по мере удаления выступов на роторах от впадин осуществляется всасывание.

В определенный момент две поверхности образуют общий объем, который постепенно сокращается в результате движения элементов в направлении отверстия нагнетания и происходит вытеснение газа.

Устройство, схема, состав компрессорной установки

Давайте рассмотрим из чего состоит схема компрессорной установки:
1 — охладитель
2 — компрессор
3 — фильтр
4 — маслоуловитель
5 — ресивер
6,7 — коллекторы холодной и сбросной воды

Основным оборудованием являются компрессор с двигателем, маслоотделитель, охладители и ресивер(воздушный баллон). Вспомогательное оборудование включает фильтр на всасывающей трубе компрессора, предохранительные клапаны и контрольно-измерительную аппаратуру.

Каждый компрессор снабжается ресивером (воздушным или газовым баллоном), основное назначение которого состоит в выравнивании кратковременных колебаний давления в воздухопроводах.

Кроме того, ресивер служит для отделения влаги и паров масла из газа – с этой целью устанавливают сепарирующие устройства.

Ресиверы помещают снаружи помещения, потому что они взрывоопасны.

Кроме того в устройство компрессорной установки входят охладители газа. Они располагаются между ступенями компрессоров, и обычно представляют собой трубчатые вертикальные или горизонтальные теплообменники. В компрессорных установках небольшой производительности они располагаются непосредственно на цилиндровом блоке компрессора.

Схема компрессорной установки большой производительности позволяет расположить охладители вблизи компрессоров как отдельно стоящие аппараты.

С целью очистки газа, подаваемого компрессором и для поддержания в чистоте проточной полости, на всасывающей трубе компрессора ставят газовый фильтр.

Ранее применялись главным образом матерчатые фильтры. В настоящие время устанавливают масляные фильтры.

Они представляют собой цилиндрические или прямоугольные замкнутые резервуары, наполненные рыхлым материалом (металлическая стружка, кольца Рашига), смоченным в вязком масле. Поток газа, проходящий через слой такого материала, хорошо очищается от пыли.

Процедура промывки и регенерация фильтра очень просты, а сам он надёжен в эксплуатации.

Маслоотделители располагают между ступенями компрессора за охладителями. Их назначение – удалять из газа, подаваемого компрессором, взвешенные капельки масла, использованного в предыдущей ступени.

Действие маслоотделителей основано на выбрасывании частичек масла из потока под действием сил инерции, возникающих при изменениях движения газа. Маслоотделители бывают с рыхлой засыпкой как у воздушных фильтров или в виде цилиндрических центробежных аппаратов – циклонов.

Предохранительные клапаны устанавливаются между ступенями компрессора на промежуточных охладителях и ресивере. Их назначение состоит в предохранении установки от чрезмерного повышения давления. Предохранительные клапаны бывают грузовыми и пружинными.

Коммуникация компрессорной установки состоит из системы газопроводов и трубопроводов охлаждающей воды.

Большое значение для правильной эксплуатации компрессорной установки имеет контрольно-измерительная аппаратура, по показаниям которой судят о правильности работы установки.

В состав компрессорной установки входит и контрольно-измерительное оборудование.

Манометры устанавливают на промежуточных охладителях и ресивере для наблюдения за давлением газа, подаваемого компрессором. Для контроля за давлением масла в системе смазки ставится манометр на напорном патрубке масляного насоса.

Давление охлаждающей воды контролируется по манометру на коллекторе, от которого проводят водопроводы к отдельным компрессорам.

Наличие охлаждающей воды в системе охлаждения обязательно контролируется по сливу воды в воронки на сбросном коллекторе.

Обязательному контролю подлежат температуры воздуха перед каждым охладителем и за ним, а так же конечная температура газа на выходе из компрессора: контролируются температуры охлаждающей воды в коллекторе и на выходе из рубашек цилиндров и всех охладителей.

В мелких установках контроль за температурой осуществляется ртутными термометрами, поставленными в гильзы с маслом.

В крупных компрессорных установках показания всех контрольно-измерительных приборов компрессоров передаются дистанционно на центральный щит. Сюда же поступают показания электрических приборов, контролирующих мощность, потребляемую электродвигателями компрессоров, а также показания расходомеров компрессоров.

Работа компрессорной установки

Работа компрессорной установки состоит из нескольких последовательных этапов:
   во время всасывания воздух через воздушный фильтр попадает в рабочую полость цилиндра первой ступени
   после сжатия в цилиндре, воздух через нагнетательный клапан поступает в охладитель
   охлажденный в охладителе воздух направляется в цилиндр второй ступени и так далее пока не дойдет до последнего охладителя.
   далее воздух попадает на маслоудалитель, в котором конденсат и масло удаляются методом периодической продувки.

Подробное описание и работа каждого элемента компрессорной установки приведены в разделе выше.

Видеоматериалы

Основные преимущества компрессорной установки это малые затраты энергии и экологичность. Такие установки способны работать с различными пневматическими агрегатами. Некоторые модели комплектуются устройствами для анализа газа.

Среди основных недостатков следует выделить большие габариты и ограничение в применении при отрицательных температурах.

Для работы на компрессорных установках требуется обученный и подготовленный персонал по специальности машинист компрессорной установки.

это… Виды компрессоров, назначение, устройство и принцип работы :: SYL.ru

Новый этап развития в строительстве и производственной сфере переживает компрессорное оборудование. Современная генерация агрегатов данного типа характеризуется высокой мощностью, большими объемами подачи сжатого воздуха и долговечностью. Также наблюдается и процесс активного внедрения компрессоров в бытовую сферу. Рядовому домашнему пользователю сжатый воздух может помочь в работе с краскопультом и строительным инструментом, требуя минимальных усилий. В то же время компрессор бытовой имеет небольшие размеры и не требует особого внимания в процессе технического обслуживания. Но в любом случае для правильного выбора такого помощника необходимо подробнее разобраться с его устройством и рабочими параметрами.

Что такое компрессор?

Под компрессорными установками понимается широкий спектр агрегатов, нагнетающих сжатый воздух. В некотором смысле это генераторы воздушных потоков, которые используются как усилие для выполнения определенных рабочих действий. К примеру, сжатый воздух является рабочей средой для пневматических строительных инструментов. Станция направляет его к оборудованию, в результате чего выполняется конечная функция. В техническом отношении компрессор – это сложная машина, построенная на механической рабочей группе. В процессе работы оператор должен учитывать параметры состояния установки, в некоторых случаях регулируя давление подачи воздуха. Также существуют модели, которые в постоянном режиме работают без участия пользователя – ими управляет автоматика. Обычно это производственные компрессоры, которые входят в конвейерные линии обработки разных материалов.

Конструкция агрегата

Устройство компрессоров определяется типом конструкции. Наиболее распространены поршневые воздушные модели. Они могут быть масляными и безмасляными. В обоих случаях непосредственную выработку сжатого воздуха обеспечивает поршень за счет возвратно-поступательных движений. Но и сама поршневая группа нуждается в энергетической поддержке. Функцию привода могут выполнять двигатели разных типов. В частности, компрессор электрический работает на электромоторе. Такие станции выгодны своей бесшумностью, но они же зависимы от сети, что не всегда допустимо при организации рабочего процесса. Существуют и другие варианты энергоснабжения, которые будут рассмотрены отдельно. В обязательный состав практически всех компрессоров входит и емкость с воздухом. Это ресивер, от объема которого напрямую зависит производительность компрессорной установки.

Принцип работы

В поршневых агрегатах работа осуществляется за счет возвратно-поступательного действия в цилиндре. В целях обеспечения максимального эффекта компрессии небольшой промежуток от наружной поверхности поршня до внутренней стены цилиндра уплотняют демпфирующими кольцами. Циркуляция принимаемых и выпускаемых воздушных масс происходит в цилиндре между клапанами. Действие поршня реализуется за счет работы шатуна, работающего от кривошипного механизма, который активизируется двигателем. Но также распространен и винтовой компрессор. Устройство и принцип работы данного агрегата можно описать через группу валов, которые вращаются друг другу навстречу. Получается эффект динамической машины. На разных этапах рабочего цикла нарезы и кромки валов могут формировать замкнутое или открытое пространство, управляя, таким образом, потоками воздуха. В обоих механизмах могут использоваться средства для смазки – это касается масляных моделей. Техническая жидкость обволакивает механические элементы, оберегая их от разрушающего воздействия трения. Для винтовых и для поршневых механизмов применяются разные типы масел, в основном отличающиеся тепловой стойкостью.

Характеристики компрессоров

В выборе опытные пользователи компрессорного оборудования учитывают такие параметры, как давление, мощность с производительностью и объем ресивера. Давление в данном случае измеряется в Барах – единица, которая соответствует одному атмосферу. Обычно компрессоры располагают давлением на уровне 10 Бар и это довольно существенная величина, поэтому важно учитывать, что этот же параметр у обслуживаемого инструмента должен быть ниже. Мощность определяет, насколько интенсивным будет вращение тех же винтов, роторов или поршня – соответственно, обусловит и уровень производительности. Силовой потенциал в среднем составляет 1,5-2 кВт. При таких значениях производительность соответствует примерно 150-200 л/мин. Максимально современный компрессорный агрегат способен обеспечивать порядка 500 л/мин. В случае с мощностью, и в расчетах производительности должен быть остаток в 15-20% на случай перегрузок. Емкость ресивера может составлять и 10-20 л в случае с бытовым компрессором, и 500-700 л, если речь идет о промышленном агрегате.

Разновидности поршневых моделей

Принципиальным отличием между разными поршневыми моделями можно назвать потребность в смазке. Масляный компрессор – это агрегат, который требует регулярного и обильного снабжения техническими жидкостями, минимизирующими эффект трения. Своего рода антифрикционная добавка, увеличивающая срок службы элементов.

Безмасляные модели выигрывают за счет небольших размеров и возможности подачи чистого воздуха. Но нельзя сказать, что механизмы таких компрессоров полностью избавляются от смазки. Она присутствует, но распространяется по другим каналам, не контактируя с ресивером, в котором циркулирует воздух. Более того, снабжение маслом обеспечивается в автоматическом режиме специальными раздатчиками. И масляные, и безмасляные виды компрессоров находят свое место в разных сферах. Для понимания практической разницы между двумя устройствами можно сказать, что первые лучше работают в условиях интенсивного производства, а вторые скорее годятся для обслуживания малогабаритного пневматического инструмента.

Разновидности приводных систем

Тип привода в данном случае – это разновидность двигателя, благодаря которому механическая начинка выполняет свою функцию генерации воздуха. Уже говорилось, что существует электрический компрессор, который выигрывает у конкурентных моделей за счет тихой работы, но его подключение к сети накладывает определенные ограничения. К плюсам таких агрегатов относят также экологическую чистоту и скромные размеры.

Если же требуется высокая производительность, то отдавать предпочтение стоит компрессорам на жидком топливе. Как правило, это наиболее мощные генераторы сжатого воздуха, которые можно использовать на производствах. Промышленные виды компрессоров практически все формируются бензиновыми и дизельными станциями. Но, важно не забывать, что наличие традиционных ДВС увеличивает габариты компрессора и повышает ответственность техобслуживания.

Расходные материалы и аксессуары

В процессе своей работы компрессор взаимодействует с пневматическим оборудованием посредством специальных каналов, передающих сжатый воздух. Простейший бытовой компрессор комплектуется адаптерами, переходниками и фитингами, которые позволяют организовать соединение и с небольшим краскопультом, и с массивной распылительной установкой.

Также в качестве обязательного компонента выступает измерительный прибор – манометр. Он может быть стрелочным, электронным или автоматическим, и его присутствие как таковое крайне рекомендуется специалистами. Также следует не забывать, что компрессор – это машина, работающая при высоком давлении и напряжении. Причем некоторые модели вместе с воздушной струей могут распылять и абразивные частицы. Поэтому работать с такими установками желательно в специальной экипировке с очками и рукавицами.

Производители компрессоров

Крупнейшие изготовители промышленного оборудования выпускают компрессоры разных видов. Среди лидеров сегмента можно назвать Fubag, Abac, Metabo и Fini. Это передовики сегмента, предлагающие, кроме повышенных рабочих характеристик, также и эффективные защитные системы с эргономическими достоинствами конструкции. Именно фирмы Abac и Fubag предлагают высокомощный 500-литровый компрессор. Промышленный агрегат данного производства, по словам пользователей, приятно удивляет не только эксплуатационными возможностями, но и современным технологичным управлением.

Сферы применения

Простейшие задачи, которые выполняют воздушные компрессоры, охватывают весь спектр функций пневматического инструмента. Шлифмашины, гайковерты, долото, пескоструйные аппараты функционально обеспечивает компрессор. Это универсальный источник сжатого воздуха для малогабаритной пневматики как минимум.

Если говорить о более серьезных задачах, то к ним можно отнести накачку надувных изделий, покрасочные работы, а также абразивную зачистку. Опять же, за счет сжатого воздуха можно формировать довольно активную струю, способную на высокой скорости доставлять инородные частицы. Этой возможностью можно объяснить производственное назначение компрессора, благодаря которому обслуживаются станочные механизмы, распыляющие песок.

Заключение

Принцип работы компрессорного оборудования давно применяется в самых разных сферах. На данном же этапе развития в погоне за потребителем производители стремятся пересматривать и конструкции, и технико-эксплуатационные возможности таких агрегатов. В итоге появляется компрессор промышленный, в перечень задач которого входит обеспечение сложных операций гидроабразивной резки. Это мощные дизельные установки, которые внешне напоминают небольшие электростанции. С другой стороны, не теряет актуальности и малогабаритный компрессор, точечно обслуживающий малогабаритные инструменты – такие модели добавляют в функциональности, эргономике и степени автономности.